118 11. SÄHKÖTEKNIIKAN KOULUTUSOHJELMA Koulutusohjelman johtaja professori Lauri Kettunen huone SC 308, puhelin 3115 3717 email: lauri.kettunen@tut.fi. Osastosihteeri, Riitta Myyryläinen, huone SC202, puhelin 3115 2622 email: riitta.myyrylainen@tut.fi. Opintoneuvoja, huone SC204/2, puhelin 3115 2023 email: opintos@cc.tut.fi. Laatuvastaava, lehtori Risto Mikkonen huone SC312, puhelin 3115 2007 email: risto.mikkonen@tut.fi Osaston kotisivu http://ee.tut.fi/ 11.1. Tavoitteet Koulutusohjelman tavoite on antaa opiskelijalle valmiudet toimia sähkötekniikan tai lääketieteellisen tekniikan diplomi-insinöörinä. Koulutusohjelma antaa myös perusvalmiudet tutkijakoulutusta varten. Perusopintojen ja koulutusohjelmakohtaisten opintojen päämäärä on luoda pohjatiedot sähkötekniikasta tai lääketieteellisestä tekniikasta sekä antaa opiskelijalle valmiudet aineopintoihin. Opiskelija voi haluamallaan tavalla painottaa aineopintojaan käytännön läheisesti tai tutkimuspainotteisesti. Pää- ja sivuaineita voi valita hyvin vapaasti korkeakoulun tarjoamasta valikoimasta, kunhan kokonaisuus muodostuu koulutusohjelman kannalta mielekkääksi. 11.2. Tutkinnon rakenne Diplomi-insinöörin tutkintoon kuuluvat perusopinnot, koulutusohjelmakohtaiset opinnot, pää- ja sivuaine-opinnot sekä diplomityö. Tutkinnon rakennetta kuvaa viereisellä sivulla oleva kaavio. Tarkempia tietoja tutkinnon rakenteen yleisistä kysymyksistä on opinto-oppaan alkupuolella. Perusopinnot ovat kaikissa koulutusohjelmissa samat. Luettelo vaadittavista perusopinnoista löytyy tämän oppaan alkupuolelta. Sähkötekniikan koulutusohjelmassa pakollisia kieliopintoja on suoritettava 6 opintoviikkoa. Koulutusohjelman opinnot, väh. 35 ov Koulutusohjelmakohtaisten opintojen tarkoitus on hankkia alan keskeiset pohjatiedot. Nämä opinnot ovat pakollisia kaikille koulutusohjelman opiskelijoille. Ne sisältävät sähkötekniikan ja tietotekniikan koulutusohjelmien opintojaksoja, jotka on katsottu tärkeiksi sähkötekniikan koulutusohjelman opiskelijoille.
119 PÄÄAINE 24-45 OV 45 OV SIVUAINE 12-30 OV
120 Koulutusohjelmakohtaiset opinnot koostuvat koulutusohjelman yhteisistä opinnoista ja joko sähkötekniikkaan tai lääketieteelliseen tekniikkaan suunnatuista opinnoista. Perusopintojen koulutusohjelmakohtainen osa yht.12 ov Opiskelijan on valittava vähintään kaksi (2) matematiikan kurssia ja Lyhyt insinöörikemia tai Laaja kemia. Matematiikka väh. 6 ov Suositeltavia matematiikan kursseja: 73040 Vektorianalyysi 3 II sl 73045 Fourier n menetelmät 3 II kl 73116 Algoritmimatematiikka 3 II sl Muita suositeltavia: 73050 Tilastomatematiikka 3 II kl + sl 73124 Operaatiotutkimus 3 III kl Kemia 3500111 Lyhyt insinöörikemia 2 I sl2+kl2 tai 3500121 Laaja kemia 1 3 I sl 2 lisäksi voi suorittaa 3500122 Laaja kemia 2 3 I kl 1 Sähkötekniikan koulutusohjelman yhteiset opinnot 14 ov 7401002 Elektroniikan perusteet I 2 II sl 1 7401003 Elektroniikan perusteet II 3 II sl 2-kl 1 7901500 Piirianalyysi I 3 I sl 7901520 Sähkömagneettiset kentät ja aallot I 3 II kl 1 8100100 Ohjelmointi I 3 I-II kl sl = syyslukukausi, kl = kevätlukukausi 1 = vain 1. periodi, 2 = vain 2. periodi + = luennoidaan kahdesti, - = kestää koko vuoden Opintojen sujuvan etenemisen takaamiseksi suositellaan, että ennen pää- ja sivuaineita suoritetaan ainakin perusopintojen matematiikan ja fysiikan opinnot sekä koulutusohjelman yhteiset opinnot. Huomaa myös kurssien vaatimat ja suositeltavat esitiedot. Sähkötekniikan koulutusohjelman suunnatut opinnot Suunnatut opinnot valitaan opintosuunnan mukaisesti joko sähkötekniikasta tai lääketieteellisestä tekniikasta. Sähkötekniikan suunnatut opinnot väh. 21 ov 75116 Mittaustekniikka 3 II sl 7603300 Automaatiotekniikan perusteet 3 II sl1-kl2 7901510 Piirianalyysi II 3 I kl 7901530 Sähkömagneettiset kentät ja aallot II 3 II kl 2 Vähintään kolme seuraavista opintojaksoista: 71201 Piensignaalien instrumentoinnin perusteet 2 II kl 2 7705111 Sähköenergiatekniikka 2 II sl 7801000 Tehoelektroniikan perusteet 2 II kl 1 7471010 Sähkö-ja elektroniikkateollisuuden ympäristökysymyksiä 2 II sl Vähintään yksi seuraavista opintojaksoista: 8404103 Mikroprosessorit laaja 3 II kl 8000104 Signaalinkäsittelyn perusteet 4 II sl 83400 Johdatus tietoliikennetekniikkaan 3 II kl Muita suositeltavia opintojaksoja: 24215 Sähkötekninen piirustus 2 sl 2906010 Puheviestintä ja neuvottelutaito I 1 sl+kl 2908010 Johdatus yrittäjyyteen 2 73040 Vektorianalyysi 3 sl
121 73107 Differentiaaliyhtälöt 3 73108 Kompleksimuuttujan funktiot 3 kl 1 79144 Sähkötekniikan historia 2 8100110 Ohjelmointi II 3 kl sl = syyslukukausi, kl = kevätlukukausi 1= vain 1. periodi, 2 = vain 2. periodi + = luennoidaan kahdesti, - = kestää koko vuoden Lääketieteellisen tekniikan suunnatut opinnot (väh 20ov): Kaikille pakolliset: 71100 Fysiologia 4 II sl 71201 Piensignaalien instrumentoinnin perusteet 2 II kl 2 Vähintään kaksi seuraavista opintojaksoista: 7901510 Piirianalyysi II 1) 3 I kl 7901530 Sähkömagneettiset kentät ja aallot II 1) 3 II kl 2 8121000 Ohjelmistotuotannon peruskurssi 2) 2 II sl 8304500 Tietoliikenneverkkojen perusteet 2) 3 II kl Vähintään kolme seuraavista opintojaksoista: 75116 Mittaustekniikka 3 II sl 8404103 Mikroprosessorit laaja 3 II kl 8000253 Johdatus signaalinkäsittelyyn I 3 II kl 8100110 Ohjelmointi II 3) 3 II sl 83400 Johdatus tietoliikennetekniikkaan 3 II kl sl = syyslukukausi, kl = kevätlukukausi 1= vain 1. periodi, 2 = vain 2. periodi + = luennoidaan kahdesti, - = kestää koko vuoden 1) Lääketieteellisen elektroniikan vaihtoehdossa opinto-jaksot 7901510 Piirianalyysi II ja 7901530 Sähkömagneettiset kentät ja aallot II tulee sisällyttää koulutusohjelmakohtaisiin opintoihin. 2) Lääketieteellisen informatiikan vaihtoehdossa opintojaksot 8121000 Ohjelmistotuotannon peruskurssi ja 8304500 Tietoliikenneverkkojen perusteet tulee sisällyttää joko koulutusohjelmakohtaisiin opintoihin tai aineopintoihin. 3) Lääketieteellisen informatiikan vaihtoehdossa opintojakso 8100100 Ohjelmointi I tulee täydentää opintojaksolla 8100110 Ohjelmointi II tai korvata opintojaksolla 8100200 Laaja ohjelmointi. Insinöörit ja teknikot Sähkötekniikan tutkinnon suorittaneet ammattikorkeakouluinsinöörit saavat aikaisemman tutkintonsa perusteella 60-80 ov:n hyvityksen sähkötekniikan koulutusohjelman opinnoista. Insinöörin tulee sisällyttää tutkintoonsa perusopintojen matematiikan opintojaksot 16 ov ja, mikäli he eivät ole suorittaneet virkamiestasoista ruotsia, ruotsin peruskurssi 2 ov sekä seuraavat koulutusohjelmakohtaiset opintojaksot: 7901520 Sähkömagneettiset kentät ja aallot I 3 II kl 1 7901530 Sähkömagneettiset kentät ja aallot II 3 II kl 2 7901510 Piirianalyysi II 3 I kl 75116 Mittaustekniikka 3 Vap.eht. Ammattikorkeakouluinsinöörit voivat sisällyttää opintojakson 75116 Mittaustekniikka vapaasti valittaviin opintoihin, mikäli tenttivät sen. Ammattikorkeakouluinsinöörien aineopinnot koostuvat pääaineesta ja sivuaineesta. Näitä tulee olla vähintään 40-60 ov. Aineopinnoista mahdollisesti saatava 20 ov:n korvaus vaatii aina vastuuprofessorin puollon. Insinöörin tutkinto on rakenteeltaan seuraava: Perusopintojen matematiikan opintojaksot 16 Em. koulutusohjelmakohtaiset opintojaksot 9 Pää- ja sivuaineopintoja 40-60 Vapaasti valittavat opintojaksot 15 Diplomityö 20 Yhteensä 100-120
122 Muiden kuin sähköalan amk-insinöörien ja opistoinsinöörien tutkintovaatimukset päätetään erikseen (hyvitys max 60 ov). 11.3. Sähkötekniikan koulutusohjelman aineopinnot, n. 75 ov Aineopinnot rakentuvat pää- ja sivuaineista sekä vapaasti valittavista opintojaksoista. Aineopintoja tulee olla vähintään 60 ov. Pää- ja sivuaineet voivat olla lyhyitä (n. 15 ov), pitkiä (n. 30 ov) tai erikoispitkiä (n. 45 ov). Aineita on valittava vähintään kaksi. Keskeisistä aineista valitaan pääaine, josta pääsääntöisesti opiskellaan pitkä tai erikoispitkä. Diplomityö tehdään pääaineesta. Mikäli opintojakso kuuluu pakollisena useampaan aineeseen, se voidaan kuitenkin sisällyttää vain yhteen. Muissa aineissa opintojakso tulee korvata valinnaisilla opinnoilla. Tutkintokokonaisuuteen kukin opintojakso otetaan huomioon vain kertaalleen. 11.3.1. Automaatio- ja säätötekniikka Luettelo vaadittavista opinnoista löytyy sivulta 43. 11.3.2. Digitaali- ja tietokonetekniikka Luettelo vaadittavista opinnoista löytyy sivulta 178. 11.3.3. Elektroniikka Laitoksen johtaja professori Markku Kivikoski, huone SM418, e-mail: markku.kivikoski@tut.fi Laitoksen toiminta keskittyy seuraaville alueille: mikroelektroniikka (prof. Eero Ristolainen ja prof. Karri Palovuori), teollisuuselektroniikka (prof. Markku Kivikoski), pakkaus- ja tuotantotekniikka (prof. Eero Ristolainen ja prof. Markku Kivikoski), henkilöelektroniikka (prof. Jukka Vanhala) sekä elektroniikan terveysja ympäristönäkökulmat (prof. Leena Korpinen). Elektroniikka on sähkön käsittelemistä sen hienojakoisimmassa muodossa: varauksina, signaaleina ja viesteinä, bitteinä, sähkömagneettisena säteilynä ja joskus tehoinakin. Siten elektroniikka on teknisten järjestelmien ja laitteiden koossapitävä sekä toimintaa ohjaava voima, jonka avulla kootaan laitteet, anturit ja toimielimet, signaalit ja viestit yhdeksi toimivaksi ihmistä palvelevaksi kokonaisuudeksi. Opintoja tukevia sivuaineita suositellaan sähkötekniikan, automaatiotekniikan, materiaalitekniikan ja tietotekniikan koulutusohjelmien sivuainekokonaisuuksista. Tuotantotekniikan laitos tarjoaa elektroniikan tuotantotekniikan pää- ja sivuaineen, vastuuhenkilönä professori Reijo Tuokko. Materiaalitekniikan laitos tarjoaa elektroniikan materiaalien pää- ja sivuaineen, vastuuhenkilönä professori Toivo Lepistö. Elektroniikan pääaine voi painottua seuraaville alueille: - Elektroniikan laitesuunnittelu - Elektroniikan pakkaus- ja tuotantotekniikka - Mikroelektroniikka - Sulautetut järjestelmät - Suurtaajuustekniikka - Elektroniikan terveys- ja ympäristönäkökulmat Näistä opiskelija voi muodostaa oman opintokokonaisuutensa seuraavasti - sivuaine (väh. 15 ov) - pääaine (sivuaine + väh. 15 ov) Mikäli diplomityö tehdään elektroniikan pääaineeseen, niin diplomityöseminaariin osallistuminen ja seminaariesitelmän pitäminen (74070) on pakollinen. Elektroniikan sivuaine Sivuaine 7401031 Elektroniikan työkurssi I 4 III 74052 Puolijohdekomponenttien sovellutukset 3 III 7401004 Elektroniikan perusteet III 2 II
123 74501 Analogiatekniikka 3 III Lisäksi valinnaisia opintojaksoja elektroniikan laitoksen tarjoamasta opetuksesta siten, että sivuaine sisältää vähintään 15 ov. Elektroniikan pääainevaihtoehdot Elektroniikan laitesuunnittelu Vastuuhenkilö: professori Markku Kivikoski, huone SM418, e-mail: markku.kivikoski@tut.fi Elektroniikan laitesuunnittelussa opetus painottuu elektronisten komponenttien ja piirien alueelle. Lisäksi siihen sisältyy järjestelmätason opetusta. Tämä pääainevaihtoehto antaa valmiudet elektronisten piirien ja laitteiden toiminnan ymmärtämiseen sekä niiden suunnitteluun. Pääaine: 74035 Elektroniikan työkurssi II 5 IV 74541 Elektroniikan tuotekehitys 2-4 IV 74530 Luotettava elektroniikka 3 IV Suositeltavat valinnaiset opintojaksot: 7403005 Elektroniikan miniatyrisointi 3-4 IV-V 7404005 Elektroniikkatuotteen suunnittelun ympäristönäkökohtia 3 III-IV 7408010 RF-tekniikan perusteet I 3 III-IV 7408001 Suurtaajuustekniikan perusmittaukset 3 III-IV 74112 Integroidut analogiapiirit 3 IV 74462 Mekatroniikan erityiskysymyksiä 4-6 IV 74470 Sulautetut prosessisovellukset 3 III 74490 Moderni käyttöliittymäelektroniikka 3 III-IV 74510 Integroidut digitaalipiirit 3 III 74601 Sovelletun elektroniikan erityiskysymyksiä 2-4 IV 7801100 Tehoelektroniikan komponentit 4 III-IV 79128 Sähkömagneettinen yhteensopivuus (EMC) 2 III-IV 8404115 Digitaalisuunnittelu 3 III-IV 2503020 Elektroniikan lämmönsiirto 3 III-IV Elektroniikan pakkaus- ja tuotantotekniikka Vastuuhenkilöt: professori Eero Ristolainen, huone SM410, e-mail: eero.ristolainen@tut.fi professori Markku Kivikoski, huone SM418, e-mail: markku.kivikoski@tut.fi Elektroniikan pakkaus- ja tuotantotekniikka antaa valmiudet tuotantotoiminnan suunnitteluun, ohjaamiseen ja kehittämiseen. Lisäksi se antaa laitteen toiminnan ja kokoonpanon kannalta keskeisten liitosalustojen ja mikroelektroniikan pakkaus- ja liittämistekniikoiden, sekä pakkauksen valintakriteerien perustiedot. Pääaine: 74035 Elektroniikan työkurssi II 5 IV 74320 Elektroniikan materiaalit 3 II-IV 74982 Elektroniikan tuotantotekniikka 3 III 74310 Mikroelektroniikan pakkaustekniikka 3 III-IV Suositeltavat valinnaiset opintojaksot: 7403005 Elektroniikan miniatyrisointi 3-4 IV-V 7404005 Elektroniikkatuotteen suunnittelun ympäristönäkökohtia 3 III-IV 74530 Luotettava elektroniikka 3 IV 74541 Elektroniikan tuotekehitys 2-4 IV 74371 Mikroelektroniikan erityiskysymyksiä 2-4 IV 79105 Sähkömateriaalioppi 3 III-IV 2701120 Tuotantojärjestelmät ja -verkot 3 III-IV
124 2702500 Automaattinen kokoonpano 3 III-IV 2703100 Laadunvarmistus 3 III-IV 2805010 Polymeerien materiaalioppi 1 III-IV 2805020 Polymeerien tekninen käyttö 1 III-IV 2803000 Materiaalitieteen fysikaaliset tutkimusmenetelmät 3 III-IV 2503020 Elektroniikan lämmönsiirto 3 III-IV Mikroelektroniikka Vastuuhenkilöt: professori Eero Ristolainen, huone SM410, e-mail: eero.ristolainen@tut.fi professori Karri Palovuori, huone SM406, e-mail: karri.palovuori@tut.fi Mikroelektroniikan opetus painottuu integroitujen analogia- ja digitaalipiirien suunnitteluun sekä puolijohdekomponenttien valmistukseen ja toimintaan. Mikroelektroniikan valinnaisilla opintojaksoilla voidaan opintoja painottaa joko IC-suunnitteluun tai nopeaan integroituun elektroniikkaan. Pääaine: 74042 Elektroniset piirialkiot 3 IV 74112 Integroidut analogiapiirit 3 IV 74252 IC-tekniikka 3 III-IV 7405001 Mikroelektroniikan työkurssi 5 IV Suositeltavat opintojaksot kohdista IC-suunnittelu tai nopea integroitu elektroniikka IC-suunnittelu IC-suunnittelun opetus syventää mikroelektroniikan ainekokonaisuuden tietoja. Opetus antaa valmiudet itsenäiseen suunnitteluun mikroelektroniikkaprojekteissa, sekä laajaa tietämystä järjestelmätason suunnittelussa. 74310 Mikroelektroniikan pakkaustekniikka 3 III-IV 74530 Luotettava elektroniikka 3 IV 7403001 Mikroelektroniikan projektityö 2-4 IV-V 74510 Integroidut digitaalipiirit 3 III 74320 Elektroniikan maateriaalit 3 III-IV 8404141 Piille suunnittelu I 3 III 8404142 Piille suunnittelu II 3 IV Nopea integroitu elektroniikka Nopea integroitu elektroniikka yhdistää kaksi vaativaa elektroniikan osa-aluetta, integroidut piirit ja suurtaajuuspiirit. Opetus antaa perusteet RF-suunnittelusta puolijohteelle ja nopeiden signaalien tuomista ongelmista. 7408010 RF-tekniikan perusteet I 3 III-IV 74560 Nopeat integroidut piirit 3 IV 74561 Integroidut RF-piirit 3 IV 7408015 Aktiiviset RF-piirit 3 III-IV 7408001 Suurtaajuustekniikan perusmittaukset 3 III-IV 79133 Sähkömagnetiikka ja tietoliikennetekniikka 3 III-IV 83001 Tietoliikenneteoria 3 III-IV Sulautetut järjestelmät Vastuuhenkilö: professori Jukka Vanhala, huone SM411, e-mail: jukka.vanhala@tut.fi Sulautetut järjestelmät ovat järjestelmiä, joissa laitteisto ja ohjelmisto muodostavat erottamattoman kokonaisuuden. Tällaisten järjestelmien tekeminen edellyttää sekä ohjelmistojen että laitteistojen tuntemusta. Sulautetuille järjestelmille on tyypillistä laitteiston ja ohjelmiston suunnittelu ja toteutus samanaikaisesti, korkeat turvallisuus- ja reaaliaikavaatimukset sekä erilaiset sovelluskohtaiset rajoitteet. Sulautetut järjestelmät järjestetään yhteistyössä ohjelmistotek-
125 niikan laitoksen ja digitaali- ja tietokonetekniikan laitoksen kanssa. Tarkempi kuvaus sisällöstä löytyy tietotekniikan koulutusohjelman kohdalta. Elektroniikan opiskelijalle joka lukee sulautettujen järjestelmien laitteistopainotuksen, saa halutessaan todistukseen pääaineeksi elektroniikka tai sulautetut järjestelmät. Jos lukee ohjelmistopainotuksen pääaineeksi tulee aina sulautetut järjestelmät. Suurtaajuustekniikka Vastuuhenkilö: professori Markku Kivikoski, huone SM418, e-mail: markku.kivikoski@tut.fi Suurtaajuustekniikka antaa valmiudet modernien radiojärjestelmien suurtaajuuslohkojen suunnitteluun. Opetuksen tärkeinä osa-alueina ovat korkeiden taajuuksien aiheuttamien ilmiöiden ymmärtäminen, radioaaltojen eteneminen ja käyttäytyminen eri tilanteissa, RF- ja mikroaaltopiirien sekä antennien suunnittelun perusteiden ja mittausten hallinta. Pääaine: 7408010 RF-tekniikan perusteet I 3 III-I 7408020 RF-tekniikan perusteet II 3 III-IV 7408015 Aktiiviset RF-piirit 3 III-IV 7408001 Suurtaajuustekniikan perusmittaukset 3 III-IV Suositeltavat valinnaiset opintojaksot: 7408030 Antennijärjestelmät 3 IV 7408040 Radionavigointi ja tutkajärjestelmät 3-4 IV 74035 Elektroniikan työkurssi II 5 IV 74530 Luotettava elektroniikka 3 IV 83101 Radiojärjestelmät 3 IV 7901560 Aaltojen ohjaustekniikka 3 IV 79152 Antennit ja radioaallot 3 IV 79133 Sähkömagnetiikka ja tietoliikennetekniikka 3 IV Elektroniikan terveys- ja ympäristönäkökulmat Vastuuhenkilö: professori Leena Korpinen, huone SC209, e-mail: leena.korpinen@tut.fi Elektroniikan terveys- ja ympäristönäkökulmat painottuu alan ympäristökysymyksiin ja sähkömagneettisille kentille altistumisen terveysproblematiikkaan. Suositeltavia opintojaksoja voi valita niin, että pääaine keskittyy toiseen edellä mainituista. Pääaine: 7404005 Elektroniikkatuotteen suunnittelun ympäristönäkökohtia 3 III-IV 7471010 Sähkö- ja elektroniikkateollisuuden ympäristökysymykset 2 II 7472020 Sähkötekniikan ja terveyden erikoistyö 2-4 III-IV 7472030 Elektroniikkaan liittyvät terveyskysymykset 3 III-IV Suositeltavat valinnaiset opintojaksot: 7408010 RF-tekniikan perusteet I 3 III-IV 7408001 Suurtaajuustekniikan perusmittaukset 3 III-IV 74982 Elektroniikan tuotantotekniikka 3 III 74320 Elektroniikan materiaalit 3 II-IV 74310 Mikroelektroniikan pakkaustekniikka 3 III-IV 71100 Fysiologia 4 II-III 71305 Säteily ja turvallisuus 2 III 79128 Sähkömagneettinen yhteensopivuus 2 79133 Sähkömagnetiikka ja tietoliikennetekniikka 3 3104000 Työhygienia 3
126 11.3.4. Lääketieteellinen tekniikka ja informatiikka Laitoksen johtaja, professori Jaakko Malmivuo, huone SH309, e-mail: jaakko.malmivuo@tut.fi http://www.ee.tut.fi/rgi Lääketieteellisen tekniikan ja informatiikan opetus antaa valmiudet soveltaa eri tekniikan osa-aloja ja niiden menetelmiä lääketieteeseen, terveydenhuoltoon ja kognitiotieteisiin. Opetuksessa korostuvat erityisesti elektroniikan, tietotekniikan sekä fysiikan teorian ja menetelmien soveltaminen mm. lääketieteellisten tutkimus- ja hoitolaitteiden ja -menetelmien sekä tietojärjestelmien kehittämiseen ja suunnitteluun. Opetuksesta vastaa Ragnar Granit instituutti. Sen erityisalueet ovat fysiologisten signaalien mallintaminen, mittaaminen ja analysointi, lääketieteellisten elektroniikkalaitteiden konstruointi, bioelektromagnetismin teoria ja sovellukset sekä lääketieteellinen informatiikka. Opetus antaa hyvät valmiudet toimia lääketieteellisen tekniikan alan teollisuuden erilaisissa tehtävissä mutta mahdollistaa opiskelijan sijoittumisen valmistumisensa jälkeen myös muun elektroniikkaja tietotekniikkateollisuuden palvelukseen. Suomen lääketieteellisen tekniikan teollisuuden vientiaste on yli 95 %. Siksi alalla toimiminen edellyttää mm. hyvää kielitaitoa. Ragnar Granit instituutti painottaa opetuksessaan kansainvälisyyden merkitystä mm. tarjoamalla ulkomaisille opiskelijoille kansainvälisen lääketieteellisen tekniikan ohjelman sekä antamalla pääosan opetuksestaan englannin kielellä. Lääketieteellisen tekniikan ja informatiikan opintoja voi harjoittaa TTKK:ssa neljällä eri tavalla: 1 lääketieteellisen tekniikan ja informatiikan opintosuunta, jossa suoritetaan aluksi sähkötekniikan koulutusohjelmassa lääketieteellisen tekniikan ja informatiikan suunnatut opinnot ja aineopinnoissa joko lääketieteellisen elektroniikan tai lääketieteellisen informatiikan pääaineopinnot, 2 lääketieteellisen tekniikan ja informatiikan pääaineopinnot, jotka soveltuvat sähkötekniikan ja tietotekniikan koulutusohjelmien opiskelijoille, 3 lääketieteellisen tekniikan ja informatiikan sivuaineopinnot, jotka soveltuvat useimpien koulutusohjelmien opiskelijoille sekä 4 lääketieteellisen tekniikan ja informatiikan jatko-opinnot. Opintosuunta Opintosuunta tarjoaa laajimman lääketieteellisen tekniikan ja informatiikan opiskelukokonaisuuden. Opintosuunnan opinnot suoritettuaan opiskelija saa siitä merkinnän tutkintotodistukseensa. Opintosuunnassa opiskelu edellyttää sähkötekniikan koulutusohjelmassa olevien opintosuunnan suunnattujen opintojen suorittamista (nämä opintojaksot on lueteltu sähkötekniikan koulutusohjelman tutkinnon rakenteen kuvauksen yhteydessä), ilmoittautumista opintosuunnan opiskelijaksi viimeistään henkilökohtaisen opintosuunnitelman laatimisen yhteydessä toisen opiskeluvuoden keväällä sekä lääketieteellisen tekniikan ja informatiikan pääaineopintojen suorittamista. Pääaineopinnot Lääketieteellisen tekniikan ja informatiikan pääaineopintojen laajuus on 30-45 ov. Pääainevaihtoehtoja on kaksi: Lääketieteellinen elektroniikka ja Lääketieteellinen informatiikka. Lääketieteellisen elektroniikan vaihtoehdossa opiskelijat voivat erikoistua myös lääketieteelliseen fysiikkaan. Pääaineopinnot koostuvat pakollisista ja valinnaisista opintojaksoista ja niitä voi täydentää opiskelijakohtaisesti sovittavilla Tampereen yliopiston lääketieteellisen tiedekunnan ja tietojenkäsittelytieteiden laitoksen tarjoamilla opintojaksoilla. Lääketieteellisen tekniikan ja informatiikan pääaineopiskelijan tulee ensisijaisesti suorittaa koulutusohjelmakohtaisissa opinnoissa lääketieteellisen tekniikan ja informatiikan suunnatut aineopinnot.
127 Lääketieteellinen elektroniikka Lääketieteellisen elektroniikan vaihtoehto painottaa elektronisen laitesuunnittelun lääketieteellisiä erityispiirteitä ja vaatimuksia antaen valmiudet toimia erilaisissa tehtävissä erityisesti lääketieteellisiin sovellutuksiin suuntautuneessa elektroniikka- ja tietotekniikkateollisuudessa. Lääketieteellisen elektroniikan vaihtoehtoa tukevia sivuaineita ovat esim. elektroniikka, signaalinkäsittely, mittaustekniikka, digitaali- ja tietokonetekniikka, sulautetut järjestelmät, teknillinen fysiikka ja matematiikka, tuotantotalous ja biomateriaalitekniikka. Opintoja voi suunnata myös lääketieteelliseen fysiikan erityisalueeseen. Lääketieteellinen fysiikka antaa valmiudet säteilyfysiikan soveltamiseen lääketieteessä ja lääketieteellisen tekniikan tutkimuksessa ja teollisuudessa. Lääketieteellisen fysiikan opintoja tukee teknillinen fysiikka. Opetus luo pohjan pätevöitymiselle sairaalafyysikon ammattiin (ks. kohta Sairaalafyysikon erikoistumiskoulutus). Sähkötekniikan koulutusohjelmakohtaisista valinnaisista opintojaksoista suositellaan valittavaksi erityisesti seuraavia: 8000253 Johdatus signaalinkäsittelyyn I 3 8404100 Mikroprosessorit A 3 73040 Vektorianalyysi 3 Pakolliset opintojaksot 71100 Fysiologia 4 II 71201 Piensignaalien instrumentoinnin perusteet 2 II 7101100 Lääketieteellisen tekniikan perusteet 3 III 71221 Lääketieteellisen tekniikan työkurssi 1 2 III 7102500 Lääketieteellisen elektroniikan työkurssi 2 IV 7102100 Lääketieteellinen elektroniikka 3 IV 7107000 Lääketieteellisen tekniikan ja informatiikan erikoistyö 3 IV 7107100 Lääketieteellisen tekniikan ja informatiikan diplomityöseminaari 1 IV Erityisesti suositeltavat valinnaiset opintojaksot Seuraavista opintojaksoista on valittava vähintään kolme: 7101200 Lääketieteellinen tuotetekniikka 2 III 71210 Bioelektroniikka 5 IV 7103100 Lääketieteelliset kuvausmenetelmät 4 III 71305 Säteily ja turvallisuus 2 III 7103006 Sädehoidon laitteet ja menetelmät 2 III 71311 Fysiologisten järjestelmien mallintaminen 3 IV 7104300 Neuroinformatiikka 3 IV 71501 Kliiniskemiallinen instrumentointi 3 III-IV 71502 Bioanturit 2 III-IV Muut suositeltavat valinnaiset opintojaksot 7104003 Lääketieteellinen informatiikan perusteet 4 III 71413 Fysiologisten signaalien käsittely 3 IV 71420 Lääketieteellisten kuvien käsittely 3 IV 74052 Puolijohdekomponenttien sovellukset 3 74501 Analogiatekniikka 3 74510 Integroidut digitaalipiirit 3 75401 Anturit 4 79128 Sähkömagneettinen yhteensopivuus (EMC) 2 79149 Sähkömagneettinen mallintaminen 5 8404105 Mikrokontrollerijärjestelmät A 3 8404115 Digitaalisuunnittelu 3 7200063 Atomifysiikka 4 72066 Johdatus ydinfysiikkaan 2 72091 Fysiikan työt III 3 Lääketieteellinen informatiikka Lääketieteellisen informatiikan vaihtoehto antaa valmiudet soveltaa tietotekniikkaa monialaisesti lääketieteessä ja terveydenhuollossa käytettävien laitteiden ja järjestelmien suunnitteluun sekä toimia tietotekniikan asiantuntijatehtävissä terveydenhuoltosektorilla.
128 Lääketieteellisen informatiikan vaihtoehto soveltuu sekä sähkötekniikan että tietotekniikan koulutusohjelman opiskelijoille. Lääketieteellisen informatiikan opintoja tukevia sivuaineita ovat mm. ohjelmistotuotannon, sulautettujen järjestelmien, tietoliikennetekniikan, signaalinkäsittelyn sekä oppivien ja älykkäiden järjestelmien aineet. Sähkötekniikan koulutusohjelmakohtaisista valinnaisista opintojaksoista suositellaan valittavaksi erityisesti seuraavia: 8000253 Johdatus signaalinkäsittelyyn I 3 83400 Johdatus tietoliikennetekniikkaan 3 8100110 Ohjelmointi II 3 Lisäksi sähkötekniikan koulutusohjelman opiskelijoille suositellaan tietotekniikan koulutusohjelmakohtaisista opintojaksoista seuraavia: 8102000 Ohjelmistotuotannon peruskurssi 2 8304500 Tietoliikenneverkkojen perusteet 3 Pakolliset opintojaksot 71100 Fysiologia 4 II 71201 Piensignaalien instrumentoinnin perusteet 2 II 7104003 Lääketieteellinen informatiikan perusteet 4 III 71221 Lääketieteellisen tekniikan työkurssi 1 2 III 7104500 Lääketieteellisen informatiikan työkurssi 2 IV 71413 Fysiologisten signaalien käsittely 3 IV 71420 Lääketieteellisten kuvien käsittely 3 IV 7107000 Lääketieteellisen tekniikan ja informatiikan erikoistyö 3 IV 7107100 Lääketieteellisen tekniikan ja informatiikan diplomityöseminaari 1 IV Erityisesti suositeltavat valinnaiset opintojaksot Seuraavista opintojaksoista on valittava vähintään kaksi: 7104100 Telelääketieteen perusteet 2 IV 71210 Bioelektroniikka 5 IV 7103100 Lääketieteelliset kuvausmenetelmät 4 III 71311 Fysiologisten järjestelmien mallintaminen 3 IV 7104300 Neuroinformatiikka 3 IV Muut suositeltavat valinnaiset opintojaksot 73121 Informaatioteoria 2 8000203 Johdatus signaalinkäsittelyyn I 3 8000253 Johdatus signaalinkäsittelyyn II 3 8001053 Digitaalinen lineaarinen suodatus I 3 8002053 Digitaalinen kuvankäsittely I 3 8004053 Multimedia Signal Processing 3 8003153 Hahmon ja puheen tunnistus 3 8004202 Tiedon louhinta 2 8103080 Olio-ohjelmointi 4 8107220 Kognitiivinen psykologia 2 8100310 Tietorakenteet ja algoritmit 5 8102010 Ohjelmistotuotannon menetelmät 4 8101910 Tietokonegrafiikka 4 8102000 Ohjelmistotuotannon peruskurssi 2 8102310 Tietokantajärjestelmien suunnittelu 2 8105800 Seittiohjelmointi 2 8105010 Hajautettujen järjestelmien tekniikat 4 8108005 Käytettävyys 2 8306000 Tietoturvallisuuden perusteet 2 8404190 Neurolaskenta 3 Sivuaineopinnot Pakolliset opintojaksot 71100 Fysiologia 4 II-III 71201 Piensignaalien instrumentoinnin perusteet 2 II 7101100 Lääketieteellisen tekniikan perusteet 2) 3 III 7104003 Lääketieteellinen informatiikan perusteet 2) 4 III 71221 Lääketieteellisen tekniikan työkurssi 1 2 III 2) Opintojaksot 7101100 ja 7104003 ovat vaihtoehtoisia.
129 Valinnaiset opintojaksot Sivuaine tulee täydentää muilla vapaasti valittavilla 71-alkuisilla opintojaksoilla vähintään 15 ov:n laajuiseksi. Jatko-opinnot Lääketieteellinen tekniikka on poikkitieteellinen alue, jossa tieteellisen tutkimuksen merkitys on korostunut. Useat alalta valmistuneet diplomi-insinöörit harjoittavatkin jatko-opintoja joko teollisuudessa tai julkisella sektorilla. Ragnar Granit instituutin tutkijakoulutuksen painopistealueina ovat bioelektromagnetismi, joka tutkii elävissä kudoksissa esiintyviä biosähköisiä ja biomagneettisia ilmiöitä, fysiologisten signaalinen mallintaminen, mittaaminen ja analysointi, neuroinformatiikka sekä lääketieteellisten kuvien ja informaation multimodaalinen käsittely. Tohtoriopintojen rungon muodostavat lukukausittain järjestettävä tohtoriseminaari, jatko-opintoihin soveltuvat opintojaksot sekä säännöllisesti järjestettävät muut tutkijakouluseminaarit. Jatkotutkinnon lääketieteellisen tekniikan pääainetta tukevia opintoja ovat mm. signaalin- ja kuvankäsittely, elektroniikka, ohjelmistotekniikka, mittaustekniikka, matematiikka ja fysiikka. Jatko-opintoihin soveltuvat opintojaksot: 71800 Lääketieteellisen tekniikan tohtoriseminaari 4-8 71210 Bioelektroniikka 1,2) 5 71311 Fysiologisten järjestelmien mallintaminen 1,2) 3 71420 Lääketieteellisten kuvien käsittely 2) 3 71502 Bioanturit 2) 2 7104300 Neuroinformatiikka 2) 3 1) 71210 Bioelektroniikka ja 71311 Fysiologisten järjestelmien mallintaminen tulee sisällyttää lääketieteellisen tekniikan jatkoopintoihin, mikäli niitä ei ole sisällytetty diplomi-insinöörin tutkintoon. 2) Edellä mainitut opintojaksot tohtoriseminaaria lukuun ottamatta hyväksytään jatko-opintoihin vain, jos tenttiarvosana on vähintään 3 (hyvä). Sairaalafyysikon erikoistumiskoulutus Suomalaisissa sairaaloissa ja alan tutkimuslaitoksissa toimii noin 100 sairaalafyysikkoa potilastutkimusten ja hoitomenetelmien kehitystehtävissä. Sairaalafyysikoksi pätevöidytään erikoistumiskoulutuksessa, joka tähtää sekä tieteellisiin että käytännön valmiuksiin. Erikoistuminen tapahtuu suorittamalla ensin DI-tutkinto lääketieteellinen tekniikka tai teknillinen fysiikka pääaineena. Tämän jälkeen tapahtuva pätevöityminen sairaalafyysikoksi edellyttää vähintään tekniikan lisensiaatin tutkintoa ja neljän vuoden pituista pääosin sairaalassa suoritettua käytännön harjoittelua. Lisätietoja koulutuksesta antaa dosentti Simo Hyödynmaa (shyodynmaa@tays.fi) tai Sairaalafyysikot ry (http://www.tek.fi/ sairaalafyysikot/). International Masters and Doctoral Program in Biomedical Engineering and Medical Informatics The Masters and Doctoral Program in Biomedical Engineering and Medical Informatics is offered to international graduate students by the Ragnar Granit Institute. The aim of the Program is to provide students with an excellent ability to apply their skills of electronics and computer science in the field of medicine. Special emphasis is placed on bioelectric and biomagnetic phenomena, modelling methods and modern physiological signal and medical image processing. Education in the Masters Program includes courses in medical electronics, medical physics and medical informatics as well as practical laboratory exercises. In addition to the subjects of Biomedical Engineering, the education deals with electronics and computer science. Thus the knowledge acquired from the studies can also be applied to the wider field of electronics and information technology in trade and industry. Requirements for application The Program is entered through a non-degree One-Year Pro-
130 gram that requires a B.Sc. degree in electrical engineering or in computer science and adequate English language skills. Based on their success in the One-Year Program, students may apply for the Masters Program. To make an application, contact the International Student Office of the University. Program requirements Students accepted to the Masters Program must successfully complete a minimum of 75 credit units. (The exact number of credit units will be determined on an individual basis and depends on the previous courses each student has taken prior to admission to the Program.) These studies consist of a Major Subject (a minimum of 30 cu) in Biomedical Engineering and Medical Informatics, at least one Minor Subject (a minimum of 15 cu) on related topics, and a Master Thesis (20 cu). The Minor Subject can be composed of courses on signal processing, telecommunication, electronics engineering, computer science, physics or mathematics. In the Doctoral Program, Licentiate of Technology and Ph.D. degrees can be pursued. Ph.D. study is performed in the field of bioelectromagnetism or biomedical engineering. It consists of a Major Subject in Biomedical Engineering (worth of 30 cu) and Minor Subject in a related topic (worth of 15 cu) and Ph.D. Thesis. 11.3.5. Matemaattisten aineiden opettajakoulutuksen opintosuunta Luettelo vaadittavista opinnoista löytyy sivulta 150. 11.3.6. Mittaus- ja informaatiotekniikka Luettelo vaadittavista opinnoista löytyy sivulta 56. 11.3.7. Ohjelmistotekniikka Luettelo vaadittavista opinnoista löytyy sivulta 183. 11.3.8. Signaalinkäsittely Luettelo vaadittavista opinnoista löytyy sivulta 190. 11.3.9. Sähkömagnetiikka Laitoksen johtaja professori Lauri Kettunen, huone SC308, e-mail: lauri.kettunen@tut.fi http://www.em.tut.fi Sähkömagnetiikka on yksi fysiikan vahvimmista osa-alueista. Teorialla voidaan selittää luotettavasti ympärillämme vallitsevien ilmiöiden väliset mekanismit, ja tästä syystä aiheen sovellutusarvo teknisiin ongelmiin on merkittävä. Sähkömagnetiikan opetuksen perusidea on rakentaa silta perusteiden ja käytännön tekniikan välille. Tämän varassa opetellaan ymmärtämään, mitä sähkötekniikka pitää sisällään ja miksi. Opetuksen peruslähtökohta on sähkötekniikan, elektroniikan ja langattoman viestinnän sähkömagneettiset ilmiöt. Perusteista johdetaan suunnittelu- ja mallintamismenetelmiä, joita sitten tarvitaan käytännön ongelmien ratkaisemiseen. Sähkömagnetiikan perustaitoja tarvitaan uuden tekniikan kehittämiseen erityisesti silloin, kun vanhoista ratkaisutavoista ei ole apua. Tästä syystä sähkömagnetiikan opetus johtaa luontevasti tuotekehitys- ja tutkimustehtäviin. Sähkömagnetiikkaan voi liittää mielekkäästi lähes kaikkien muiden sähkötekniikan, tietoliikenne-elektroniikan sekä teknis-luonnontieteellisen koulutusohjelmien pää- ja sivuaineopintoja. Sivuaineena sähkömagnetiikka selventää sähkötekniikan, elektroniikan ja tietoliikennetekniikan perusteita. Sähkömagnetiikan laitoksen pääaineet ovat: Moderni sähköenergiatekniikka sekä Sähköfysiikka Pääaineiden tarkemmat sisältökuvaukset ovat seuraavassa.
131 Moderni sähköenergiatekniikka Vastuuhenkilö, lehtori Risto Mikkonen, huone SC 312, puhelin 3115 2007 e-mail: risto.mikkonen@tut.fi Suomen energiajärjestelmän erityispiirteinä ovat sähkön- ja lämmön yhteistuotannon merkittävä osuus, sähköenergian suuri osuus energian loppukulutuksesta sekä teollisuuden suuri osuus energian käytöstä. Kiinnostus uusiutuvia energiamuotoja kohtaan on jatkuvasti lisääntynyt tiukentuneiden ympäristövaatimusten johdosta. Suomessa uudentyyppisten energiamuotojen hyödyntäminen on tulevaisuudessa yhä voimakkaammin painotettuna hajautetun energiatuotannon yhteydessä. Ammattiaine antaa valmiudet uudentyyppisten energiajärjestelmien suunnitteluun ja niiden hyödyntämiseen sähköenergiatekniikassa sekä energian varastoinnissa. Tukevaksi pää- tai sivuaineeksi suositellaan erityisesti ympäristötekniikkaa, sähkövoimatekniikkaa, tehoelektroniikkaa tai elektroniikkaa. Pääaine, 30 ov Pakolliset opintojaksot (18 ov) 7901100 Sähkömagneettisten järjestelmien lämmönsiirto 3 7901540 Polttokennot ja vetyteknologia 3 7901550 Aurinkosähkö ja tuulivoima 3 7901580 Suprajohtavuus sähköverkossa 3 79105 Sähkömateriaalioppi 3 79150 Energian varastointi ja uudet energialähteet 3 Valinnaiset opintojaksot valitaan joko ympäristötekniikkaan painottuvasta suunnasta (A) tai sähkötekniikkaan painottuvasta suunnasta (B) siten, että pääaineen laajuudeksi tulee vähintään 30 ov. Valinnaiset opintojaksot, A 79128 Sähkömagneettinen yhteensopivuus 2 79154 Sähkömagnetiikan erikoistyö 2 2504100 Teollisuuden prosessit 3 25850 Ilmansuojelu 2 28001 Materiaalien kierrätys 2 3105010 Ympäristöriskien analysointi 3 35106 Ympäristökemia 2 35152 Fysikaalinen kemia I 2 59340 Päästöjen ympäristövaikutukset 2 7471010 Sähkö- ja elektroniikkateollisuuden ympäristökysymykset 2 7473011 Sähkön tuotanto ja sen ympäristövaikutukset 3 Valinnaiset opintojaksot, B 79109 Verkkoanalyysi 3 79128 Sähkömagneettinen yhteensopivuus 2 79154 Sähkömagnetiikan erikoistyö 2 2504010 Energiatalous 3 25411 Höyrytekniikka 3 25420 Voimalaitostekniikka 3 76450 Mallinnus ja simulointi 3 7705020 Sähköverkkotekniikan perusteet 4 7801000 Tehoelektroniikan perusteet 2 7801451 Sähkömoottorit 3 7401004 Elektroniikan perusteet III 2 Moderni sähköenergiatekniikka, sivuaine, 15 ov Pakolliset opintojaksot (9 ov) 7901550 Aurinkosähkö ja tuulivoima 3 7901540 Polttokennot ja vetyteknologia 3 79150 Energian varastointi ja uudet energialähteet 3 Valinnaiset opintojaksot valitaan 79 -alkuisista, tai suuntien A tai B mukaisista opintojaksoista oman kiinnostuksen mukaisesti siten, että sivuaineen laajuudeksi tulee vähintään 15 ov.
132 Sähköfysiikka Vastuuhenkilö, Lauri Kettunen huone SC308, puhelin 3115 3717 e-mail: lauri.kettunen@tut.fi Sähköfysiikan pääaineessa opetetaan sähkötekniikan, elektroniikan ja tietoliikennetekniikan fysiikkaa sekä mallintamiseen ja analyysiin tarvittavaa matemaattista fysiikkaa. Pääaineen perusidea on kouluttaa diplomi-insinöörejä, jotka hallitsevat sähkömagneettiset perusilmiöt ja jotka pystyvät soveltamaan näitä tietoja ja taitoja uusien laitteiden ja järjestelmien tuotekehitys- ja tutkimustehtävissä. Sähkömagneettisten aineiden lisäksi pääainetta täydennetään elektroniikan ja fysiikan tai matematiikan opinnoilla Pääaine, 25 ov Sähköfysiikan pääaineeseen valitaan vähintään 15 ov seuraavista opintojaksoista: 79133 Sähkömagnetiikka ja tietoliikennetekniikka 3 79152 Antennit ja radioaallot 3 7901560 Aaltojen ohjaustekniikka 3 7901570 Sähkömagnetiikka ja matemaattinen fysiikka 3 79149 Sähkömagneettinen mallintaminen 5 79154 Sähkömagnetiikan erikoistyö 2 7901100 Sähkömagneettisten järjestelmien lämmönsiirto 3 7901590 Sähkömagneettisten järjestelmien mekaniikka 3 sekä tarvittaessa seuraavista valinnaisista opintojaksoista valitaan vähintään 10 ov siten, että pääaineen laajuudeksi tulee vähintään 25 ov. Vaihtoehto A: Elektroniikka ja Fysiikka 72310 Fysiikan matemaattiset apuneuvot 4 72450 Optiikka 3 7205110 Optiikka II 3 7408020 RF-tekniikan perusteet II 3 23725 Teknillisen mekaniikan perusteet 3 25200 Virtausoppi 3 35152 Fysikaalinen kemia I 2 79128 Sähkömagneettinen yhteensopivuus 2 79109 Verkkoanalyysi 3 Vaihtoehto B: Matematiikka 7303021 Laaja vektorianalyysi 4 73131 Osittaisdifferentiaaliyhtälöt 3 73132 Osittaisdifferentiaaliyhtälöiden numeeriset menetelmät 3 73114 Johdatus funktionaalianalyysiin 4 73110 Numeerinen analyysi 1 3 73109 Matriisilaskenta 1 3 Sähköfysiikan sivuaine, 14 ov Seuraavista opintojaksoista valitaan vähintään 14 ov 79109 Verkkoanalyysi 3 79133 Sähkömagnetiikka ja tietoliikennetekniikka 3 79152 Antennit ja radioaallot 3 7901560 Aaltojen ohjaustekniikka 3 7901570 Sähkömagnetiikka ja matemaattinen fysiikka 3 79149 Sähkömagneettinen mallintaminen 5 11.3.10. Sähkövoimatekniikka Vastuuhenkilöt: professori Pertti Järventausta, huone SF308, email: pertti.jarventausta@tut.fi lehtori Kirsi Nousiainen, huone SF304, email: kirsi.nousiainen@tut.fi Yksikön kotisivu: www.ee.tut.fi/svm Taloushistorian suurimmaksi sanottu deregulointi on käynnissä energia-alalla eri puolilla maailmaa. Suomi on ollut ensimmäisten maiden joukossa avaamassa sähkömarkkinoitaan, mikä on
133 luonut sähköyhtiöille aivan uudenlaisia haasteita. Tämä on merkinnyt myös alan nopeaa kansainvälistymistä. Sähkönjakelutekniikkaan ja -automaation liittyvien laitteiden ja tietojärjestelmien soveltajana ja kehittäjänä Suomi on maailmanlaajuisesti edelläkävijä ja alan teknologia muodostaakin merkittävän osuuden Suomen sähköteollisuuden viennistä. Sähkövoimatekniikan pääaine sisältää sekä sähköverkkojen perustekniikkaan että uuden teknologian hyödyntämiseen liittyviä asiakokonaisuuksia. Käytännönläheisenä ja yhteiskunnan infrastruktuurin olennaisena osana sähkövoimatekniikka tarjoaa tärkeän sovelluskentän monien eri tekniikoiden osaajille, esim.: elektroniikka, tietotekniikka, automaatio, teollisuustalous, energiatekniikka, sähkömagnetiikka, tehoelektroniikka, mittaustekniikka, materiaalitekniikka. Onkin erittäin hyödyllistä sisällyttää opintoihin opintokokonaisuuksia em. alueilta. Esimerkiksi elektroniikan, tietotekniikan ja automaatiotekniikan opinnot tukevat sähkönjakeluautomaation tietojärjestelmäsovelluksien kehittämistä, teollisuustalous sähkömarkkinoita, uusituvat energialähteet hajautetun sähköenergian tuotannon huomioimista sähköverkkojen suunnittelun ja käytön näkökulmasta ja materiaalitekniikka uusien suurjännite-eristemateriaalien kehittämistä. Sähkövoimatekniikan pääaine antaa valmiuksia työskennellä monipuolisissa työtehtävissä sähkölaitteita ja -järjestelmiä valmistavassa teollisuudessa, sähköverkkoyhtiöissä, sähkönmyyntiyhtiöissä, suunnittelutoimistoissa sekä suurten teollisuuslaitosten sähköverkkojen hallintaan liittyvissä tehtävissä Sähkövoimatekniikan pääaine Sähkövoimatekniikan pääaine muodostuu kaikille pääaineen suorittajille pakollisista opintojaksoista sekä pääainetta suuntaavasta kokonaisuudesta (pakolliset ja valinnaiset). Opintojakso 7705111 Sähköenergiatekniikka edellytetään suoritetuksi jo opiskelijan yleisissä opinnoissa. Sähkövoimatekniikasta diplomityönsä suorittavien tulee lisäksi suorittaa opintojakso 7705075 Sähköverkkotekniikan diplomityöseminaari. Kaikille pääaineen suorittajille pakolliset opintojaksot, (21-24 ov) 77121 Sähköturvallisuusmääräykset 2 III S1 7705010 Sähköverkon komponentit 4 III S 7705020 Sähköverkkotekniikan perusteet 4 III S 7705030 Suurjännitelaitteet 3 III-IV K1 7705060 Sähkönjakelutekniikka 4 III K 7705050 Sähkönjakeluautomaatio 3 IV S1 7705041 Sähköverkkotekniikan erikoistyö* 1-4 IV *Suositeltu laajuus 2 ov Sähkövoimatekniikan pääaineen voi suunnata johonkin seuraavista neljästä suuntautumisalueesta: Sähköverkot, Teollisuuden sähkönjakelu, Sähkönjakeluautomaatio ja Sähkömarkkinat. Kunkin suuntautumisalueen pakollisten opintojaksojen lisäksi on suoritettava valinnaisia opintojaksoja siten, että pääaineen laajuudeksi tulee vähintään 35 ov. Sähköverkot Pakolliset opintojaksot (7 ov) 7705025 Sähköverkkotekniikan jatkokurssi 3 III-IV K 7705035 Sähköverkon kunnonhallinta 2 IV K2 77280 Sähkömarkkinat 2 IV S2 Valinnaiset opintojaksot 7702200 Teollisuuden sähköenergiajärjestelmät ja häiriöt 3 III-IV K1 7705065 Sähköverkkotekniikan erityiskysymyksiä 2-4IV 7801450 Sähkömoottorit 4 III K1 7801310 Tehoelektroniikan uudet sovellukset 3 79150 Energian varastointi ja uudet energialähteet 3 III-IV S1 7901540 Polttokennot ja vetyteknologia 3 III-IV K2 7901550 Aurinkosähkö ja tuulivoima 3 III-IV K1 7901580 Suprajohtavuus sähköverkossa 3 III-IV S2 2504010 Energiatalous 4 III-IV K
134 Teollisuuden sähkönjakelu Pakolliset opintojaksot (9 ov) 7801000 Tehoelektroniikan perusteet 2 II K1 7801450 Sähkömoottorit 4 III K1 7702200 Teollisuuden sähköenergiajärjestelmät ja häiriöt 3 III-IV K1 Valinnaiset opintojaksot 79150 Energian varastointi ja uudet energialähteet 3 III-IV S1 2504010 Energiatalous 4 III-IV K 7801150 Tasasuuntaajat 3 III S2 78151 Sähkömoottorikäytöt 4 IV S1 7705025 Sähköverkkotekniikan jatkokurssi 3 III-IV K 7705035 Sähköverkon kunnonhallinta 2 IV K2 7705065 Sähköverkkotekniikan erityiskysymyksiä 2-4IV Sähkönjakeluautomaatio Pakolliset opintojaksot (7 ov) 7705025 Sähköverkkotekniikan jatkokurssi 3 III-IV K 7705035 Sähköverkon kunnonhallinta 2 IV K2 77280 Sähkömarkkinat 2 IV S2 Valinnaiset opintojaksot 7702200 Teollisuuden sähköenergiajärjestelmät ja häiriöt 3 III-IV K1 76490 Automaatiojärjestelmät 3 K 7601000 Tietoverkkopohjainen automaatio 3 K 7601030 Windows -automaatio ja komponenttiohjelmointi 4 8100110 Ohjelmointi II 3 S 8102000 Ohjelmistotuotannon peruskurssi 2 S 8102300 Johdatus tietokantajärjestelmiin 2 K 83450 Internetin verkkotekniikat 3 K 74470 Sulautetut prosessorisovellukset 3 S Sähkömarkkinat Pakolliset opintojaksot (8 ov) 77280 Sähkömarkkinat 2 IV S2 2504010 Energiatalous 4 III-IV K 2902010 Yrityksen talous 2 Valinnaiset opintojaksot 7705035 Sähköverkon kunnonhallinta 2 IV K2 7705065 Sähköverkkotekniikan erityiskysymyksiä 2-4IV 7705025 Sähköverkkotekniikan jatkokurssi 3 III-IV K 79150 Energian varastointi ja uudet energialähteet 3 III-IV K2 2902020 Sisäinen laskentatoimi 3 S2 2902030 Ulkoinen laskentatoimi ja verotus 2 K1 2902040 Yrityksen rahoitus ja rahoitusmarkkinat 3 K2 2905010 Marketing management 3 Sähkövoimatekniikan sivuaine Sähkövoimatekniikan sivuaine on laajuudeltaan vähintään 15 ov ja se muodostuu seuraavista pakollisista opintojaksoista sekä vapaavalintaisesti pääaineen 77-alkuisista opintojaksoista siten että 15 ov täyttyy. Pakolliset opintojaksot, (12 ov) 7705111 Sähköenergiatekniikka * 2 II S 77121 Sähköturvallisuusmääräykset 2 III S1 7705010 Sähköverkon komponentit 4 III S 7705020 Sähköverkkotekniikan perusteet 4 III S *Mikäli opintojakso 7705111 Sähköenergiatekniikka sisältyy jo opiskelijan yleisiin perusopintoihin, suoritetaan vähintään 2 ov pääaineen pakollisista 77-alkuisista opintojaksoista.
135 11.3.11. Tehoelektroniikka Laitoksen johtaja, professori Heikki Tuusa huone SF210, puhelin 3115 2145 e-mail: heikki.tuusa@tut.fi www-osoite: http://ee.tut.fi/tel/ Tehoelektroniikan osuus nykyaikaisessa sähkötekniikassa on merkittävä. Niin tietoliikennekeskusta syöttävä teholähde kuin konehuoneeton hissikäyttö tai loistoristeilijän sähköinen potkurijärjestelmä perustuu tehoelektroniikan osaamiseen. Useat suomalaisyritykset hyödyntävät tuotteissaan merkittävässä määrin juuri tehoelektroniikkaa. Tällaisia tuotteita ovat erilaiset jänniteja virtalähteet, elektroniset liitäntälaitteet, taajuudenmuuttajat, keskeytymättömät sähkönsyöttöjärjestelmät, hitsaus- ja elektrolyysilaitteistot, hissi- ja nosturikäytöt sekä laiva- ja paperikonekäytöt. Lähitulevaisuudessa tuulivoima-, polttokenno- ja aurinkoenergiajärjestelmien lisääntyessä korostuu tehoelektroniikan osaamisen merkitys myös hajautetussa energiantuotannossa. Tehoelektroniikan opinnot antavat vahvan pohjan toimia monilla sähkötekniikan osaamisalueilla. Tehoelektroniikan laitos tarjoaa kaksi pääainevaihtoehtoa: Tehoelektroniikan suunnittelu ja Sähkökäyttöjen tehoelektroniikka. Myös erikoispitkän ammattiaineen suorittaminen on mahdollista. Ensimmäisessä vaihtoehdossa keskitytään sulautettujen teholähteiden suunnittelussa tarvittaviin tietoihin ja jälkimmäisessä tehoelektroniikan soveltamiseen sähkökäyttöjen digitaaliseen ohjaukseen ja säätöön. Tämän vuoksi pääainevaihtoehtoihin on sisällytetty elektroniikan, automaatio- ja säätötekniikan, digitaali- ja tietokonetekniikan sekä ohjelmistotekniikan opintoja, joita suositellaan myös sivuainevaihtoehdoiksi tehoelektroniikan pääaineopiskelijoille. Lisäksi tehoelektroniikan opintoja voi suunnata esimerkiksi valotekniikkaan tai uusiutuviiin energialähteisiin painottamalla valinnaisissa opintojaksoissa näitä osa-alueita. Tehoelektroniikan laitoksen sivuaine antaa perustiedot tärkeimmistä tehoelektroniikan sovellutuskohteista. Sitä suositellaan mm. elektroniikan, automaatiotekniikan ja sähkömagnetiikan pääaineopiskelijoille. Tehoelektroniikka sivuaineena (väh. 12 ov) Pakolliset opintojaksot 7801000 Tehoelektroniikan perusteet* 2 II k1 7801150 Tasasuuntaajat 3 III s1 7801180 Hakkuriteholähteet 3 III s2 Tehoelektroniikka pääaineena (30-48 ov) Tehoelektroniikan suunnittelu Vastuuhenkilöt: professori Heikki Tuusa ja professori Juhani Kärnä Pakolliset opintojaksot 7801000 Tehoelektroniikan perusteet* 2 II k1 7801150 Tasasuuntaajat 3 III s1 7801180 Hakkuriteholähteet 3 III s2 78120 Vaihtosuuntaajat 3 III k1 7801100 Tehoelektroniikan komponentit 4 III k 78142 Tehoelektroniikan suunnitteluprojekti 3-5 IV 7801310 Tehoelektroniikan uudet sovellutukset 3 IV k2 Sähkökäyttöjen tehoelektroniikka Vastuuhenkilöt: professori Heikki Tuusa ja professori Juhani Kärnä Pakolliset opintojaksot 7801000 Tehoelektroniikan perusteet* 2 II k1 7801150 Tasasuuntaajat 3 III s1 78120 Vaihtosuuntaajat 3 III k1 7801451 Sähkömoottorit 3 III k2 7801700 Sähkökäyttöjen mallintaminen 3 IV s1 7801500 Sähkömoottorikäytöt 3 IV s2 78180 Sähkömoottorikäyttöjen ohjaustekniikka 3 IV k1 Pää- ja sivuaine täydennetään seuraavilla valinnaisilla opintojaksoilla siten, että vähintään vaaditut opintoviikkomäärät täyttyvät. *Mikäli opintojakso 7801000 Tehoelektroniikan perusteet
136 sisältyy jo koulutusohjelmakohtaisiin opintoihin, sitä ei voi enää sisällyttää pää- tai sivuaineeseen. Sivuaineen voi täydentää vain Tehoelektroniikan laitoksen omilla 78-alkuisilla opintojaksoilla. 7801100 Tehoelektroniikan komponentit 4 III k 7801180 Hakkuriteholähteet 3 III s2 7801310 Tehoelektroniikan uudet sovellutukset 3 IV k2 7801350 Tehoelektroniikan erikoistyö 1-4 IV 7801451 Sähkömoottorit 3 III k2 7801500 Sähkömoottorikäytöt 3 IV s2 7801550 Sähkömoottorikäyttöjen laboratoriotyöt 2 IV s2 7801600 Valaistustekniikan perusteet 3 III k1 7801650 Erikoisvalotekniikka 3 IV k1 7801700 Sähkökäyttöjen mallintaminen 3 IV s1 78142 Tehoelektroniikan suunnitteluprojekti 3-5 IV 78180 Sähkömoottorikäyttöjen ohjaustekniikka 3 IV k1 78300 Tehoelektroniikan jatko-opintokurssi 3-5 IV 7401004 Elektroniikan perusteet III 2 7401031 Elektroniikan työkurssi I 4 74052 Puolijohdekomponenttien sovellukset 3 74470 Sulautetut prosessorisovellukset 3 74501 Analogiatekniikka 3 74530 Luotettava elektroniikka 3 75500 Sähköiset mittausmenetelmät 4 7604100 Säätösuunnittelu MATLABilla 3 76260 Digitaalinen säätö 3 76400 Säädön suunnittelu 4 76450 Mallinnus ja simulointi 3 7901100 Sähkömagneettisten järjestelmien lämmönsiirto 3 7901540 Polttokennot ja vetyteknologia 3 7901550 Aurinkosähkö ja tuulivoima 3 79128 Sähkömagneettinen yhteensopivuus (EMC) 2 79150 Energian varastointi ja uudet energialähteet 3 8404106 Mikrokontrollerijärjestelmät B 3 8404115 Digitaalisuunnittelu 3 8104150 Sulautetut järjestelmät 2 8404151 Signal Processors 3 Lisäksi opintojakso 78200 Tehoelektroniikan diplomityöseminaari on pakollinen tehoelektroniikan pääaineekseen valinneille eli niille, jotka tekevät diplomityönsä tehoelektroniikan alueelta. 11.3.12. Teknillinen matematiikka Luettelo vaadittavista opinnoista löytyy sivulta 145 ja 198. 11.3.13. Tietoliikennetekniikka Luettelo vaadittavista opinnoista löytyy sivulta 201.